题目内容
如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(﹣2,0),连接OA,将线段OA绕原点O顺时针旋转120°,得到线段OB.
(1)求点B的坐标;
(2)求经过A、O、B三点的抛物线的解析式;
(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)如果点P是(2)中的抛物线上的动点,且在x轴的下方,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标及△PAB的最大面积;若没有,请说明理由. (注意:本题中的结果均保留根号).
(1)求点B的坐标;
(2)求经过A、O、B三点的抛物线的解析式;
(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)如果点P是(2)中的抛物线上的动点,且在x轴的下方,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标及△PAB的最大面积;若没有,请说明理由. (注意:本题中的结果均保留根号).
解:(1)过点B作BD⊥x轴于点D,由已知可得:OB=OA=2,∠BOD=60°,
在Rt△OBD中,∠ODB=90°,∠OBD=30°
∴OD=1,DB=
∴点B的坐标是(1,
).
(2)设所求抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
由已知可得:
,
解得:a=
,b=
,c=0,
∴所求抛物线解析式为y=
x2+
x.
(3)存在,
由y=
x2+
x配方后得:y=
(x+1)2﹣
∴抛物线的对称轴为x=﹣1
∵点C在对称轴x=﹣1上,△BOC的周长=OB+BC+CO;
∵OB=2,要使△BOC的周长最小,必须BC+CO最小,
∵点O与点A关于直线x=﹣1对称,有CO=CA
△BOC的周长=OB+BC+CO=OB+BC+CA
∴当A、C、B三点共线,即点C为直线AB与抛物线对称轴的交点时,BC+CA最小,此时△BOC的周长最小.
设直线AB的解析式为y=kx+b,则有:
,
解得:k=
,b=
,
∴直线AB的解析式为y=
x+
,
当x=﹣1时,y=
,
∴所求点C的坐标为(﹣1,
),
(4)设P(x,y)(﹣2<x<0,y<0),则y=
x2+
x①
过点P作PQ⊥y轴于点Q,PG⊥x轴于点G,过点A作AF⊥PQ轴于点F,过点B作BE⊥PQ轴于点E, 则PQ=﹣x,PG=﹣y,
由题意可得:
S△PAB=S梯形AFEB﹣S△AFP﹣S△BEP
=
(AF+BE)﹒FE﹣
AF﹒FP﹣
PE﹒BE
=
(﹣y+
﹣y)(1+2)﹣
(﹣y)(x+2)﹣
(1﹣x)(
﹣y)
=
②
将①代入②, 化简得:S△PAB=﹣
x2﹣
x+
=
(x+
)2+
∴当
时,△PAB得面积有最大值,最大面积为
.
此时
∴点P的坐标为
.


在Rt△OBD中,∠ODB=90°,∠OBD=30°
∴OD=1,DB=
∴点B的坐标是(1,
(2)设所求抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
由已知可得:
解得:a=
∴所求抛物线解析式为y=
(3)存在,
由y=
∴抛物线的对称轴为x=﹣1
∵点C在对称轴x=﹣1上,△BOC的周长=OB+BC+CO;
∵OB=2,要使△BOC的周长最小,必须BC+CO最小,
∵点O与点A关于直线x=﹣1对称,有CO=CA
△BOC的周长=OB+BC+CO=OB+BC+CA
∴当A、C、B三点共线,即点C为直线AB与抛物线对称轴的交点时,BC+CA最小,此时△BOC的周长最小.
设直线AB的解析式为y=kx+b,则有:
解得:k=
∴直线AB的解析式为y=
当x=﹣1时,y=
∴所求点C的坐标为(﹣1,
(4)设P(x,y)(﹣2<x<0,y<0),则y=
过点P作PQ⊥y轴于点Q,PG⊥x轴于点G,过点A作AF⊥PQ轴于点F,过点B作BE⊥PQ轴于点E, 则PQ=﹣x,PG=﹣y,
由题意可得:
S△PAB=S梯形AFEB﹣S△AFP﹣S△BEP
=
=
=
将①代入②, 化简得:S△PAB=﹣
∴当
此时
∴点P的坐标为
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